Общая информация о лампах (их достоинства и особенности) в одной большой статье

Лампы накаливания

Самый первый из возникших в истории типов источника света. Обладают очень низкой светоотдачей и эффективностью – от 8 до 10 лм/Вт, большим недостатком по степени надежности в момент запуска. В это время сопротивление тела накала (обычно вольфрамовая нить) имеет тем более низкое значение, чем ниже уровень температуры, при запуске лампа расходует мощность, в несколько раз превосходящую номинальную, и из-за очень быстрого нагревания нить накала со временем разрушается. Если лампы запускаются и работают с применением специального устройства защиты (температурный резистор, например), которое запускает лампу постепенно, то продолжительность службы лампы может увеличиться в несколько раз. Лампы характеризуются непрерывным спектром (почти спектр абсолютно черного объекта), смещенным в его красную область. На сегодняшний день по большинству характеристик уступают остальным видам источников света за исключением, пожалуй, очень низкой стоимости.

Галогенные лампы накаливания

Галогенные лампы также считаются лампами накаливания, однако в их колбе присутствует йод или бром (галогены), увеличивая тем самым продолжительность службы лампы, а также дает возможность увеличивать температуру накаливаемого тела без опасности его перегорания (как известно горение – это с химической точки зрений – процесс окисления, что без присутствия кислорода невозможно). Светоотдача этих ламп чуть выше, чем у стандартных ламп накаливания (от 10 до 15 лм/Вт), они также характеризуются непрерывным спектром, смещенным в его красную область, однако уже ощутимо в меньшей степени. Считаются единственным и незаменимым, оптимальным источником освещения для проявки и печати фотографий (условно с ними можно сравнить лишь, пожалуй, ксеноновые источники, использующиеся в фотовспышках, однако их спектр не непрерывный, и сильно смещен в синюю область, что наиболее заметно у волн длиной 480 нм). При использовании специального устройства плавного запуска продолжительность службы галогенной лампы может быть довольно длительной (без использования этого устройства продолжительность службы зависит от частоты включений и выключений лампы).

Люминесцентные источники света

В люминесцентных источниках электрический разряд в среде с нагнетенными ртутными парами излучает ультрафиолет, который с помощью люминофора, осажденного на стенках колбы, преобразуется в волны видимого диапазона. Несмотря на старания многих "специалистов" напугать людей вредностью этих ламп, ультрафиолетовое излучение не способно в большом количестве, вредном для здоровья, выйти за пределы лампы, потому что сама стеклянная колба ультрафиолетовые лучи не пропускает, а то, что выходит другим путем, содержит ультрафиолета в несколько раз меньше, чем в солнечном освещении. Излучать ультрафиолет могут только специальные кварцевые лампы, которые используются в медицине и отличаются от люминесцентных ламп применением особого сорта стекла, пропускающего ультрафиолет, и отсутствия люминофора на стенках (данные лампы полностью прозрачны). Существует два основных вида люминесцентных ламп - удлиненные и компактные со стандартным цоколем.

Основное отличие удлиненных люминесцентных ламп от компактных состоит в том, что в первых лампах отсутствует электроника, так как она входит в состав светильника. В компактных же лампах присутствует электроника, которая чаще всего является подделкой из Китая, с низким качеством и зачастую выходит из строя даже раньше самих ламп. Существуют, разумеется, компактные люминесцентные лампы и с качественной электроникой, медленным запуском и т.д., однако они имеют сравнительно высокую стоимость и производятся в небольших количествах. Китай впереди. Электроника, устанавливаемая в эти лампы, называется балластом, и она может обеспечивать питанием также удлиненные люминесцентные лампы той же мощности, однако это не самое разумное решение, так как, повторимся, качество этой электроники достаточно низкое.

Светоотдача компактных люминесцентных ламп находится в диапазоне 50–70 Лм/Вт.

Уровень надежности ламп напрямую связан с температурой воздуха, качества производства лампы и устанавливаемой в ней электроники. Если светильник, например, направлен вниз, затрудняя тем самым выход нагретого горячего воздуха, лампа выйдет из строя очень скоро. Может в какой-то степени помочь наличие отверстий по периметру корпуса светильника, которые в некоторых случаях можно сделать самому с помощью дрели. Поскольку эти лампы выпускаются для массового использования в быту, выяснить точные спектральные данные очень сложно, и они разнятся от одного производителя к другому, можно лишь предположить, что применяется наиболее дешевый люминофор в целях экономии на производстве.

Удлиненные люминесцентные лампы намного превосходят компактные по большинству параметров. Светоотдача этих ламп составляет от 50 до 110 Лм/Вт, причем при самой низкой светоотдаче спектр света более комфортный для восприятия, а при увеличении светоотдачи комфортность снижается. Использованная в лампах электроника обычно не выбрасывается, поэтому удлиненные лампы, имея более низкую цену, служат обычно в итоге дольше.

Спектр люминесцентных ламп неровный. В спектре люминесцентного источника света с высокой светоотдачей (наименее комфортный спектр), к примеру, можно заметить, что в участках наивысшей чувствительности органов зрения человека (530–550 нм) присутствует определенный провал до 0. Из этого и складывается то самое искажение света: если в помещении находится предмет, отражающий в основном световые волны 530 нм – он будет выглядеть гораздо более темным (почти абсолютно черным) и менее насыщенным.

В действительности предметы и объекты довольно редко способны отражать какую-то определенную длину волны, поэтому изменится лишь соотношение уровней красного, синего и зеленого цвета, по сравнению с солнечным светом, и какие-то объекты и предметы будут восприниматься более темными и менее насыщенными, чем при солнечном свете.

Люминесцентные лампы с комфортным спектром, несмотря на наличие определенных пиковых значений, не обладают подобными сильными провалами в спектре. Однако такие лампы имеют сниженную светоотдачу при той же мощности.

Продолжительность службы ламп зависит от температурного режима и качества установленной в лампе электроники. Хорошая, качественная электроника способна обеспечивать плавный запуск лампы, продлевая тем самым срок ее работы, также качественная электроника обеспечивает работу на высоких частотах, что исключает возникновение стробоскопического эффекта. Неприятный гул, формируемый в процессе работы дроссельных балластов, работающих со стартовыми устройствами, в большинстве современных люминесцентных источников света устранен.

Светодиоды

Самыми недорогими в изготовлении являются белые светодиоды, изготавливаемые из синего светодиода с добавлением желтого люминофора, что формирует в итоге свет, приближенный к белому, который тем не менее белым не является.

Светодиодам присущи пики в спектре на участках 450 и 550 нм, а также провалы в районе 500 нм и после 600 нм. Следовательно, в светодиодном освещении многие цвета воспринимаются искаженно.

Самые качественные светодиодные источники света могут обладать светоотдачей около 50–60 Лм/Вт, другими словами, примерно такой же, как компактные люминесцентные источники, но меньшей, чем качественные удлиненные люминесцентные. Большими значениями мощности эти лампы не могут обладать по той причине, что они довольно быстро выходят из строя при больших температурах.

Продолжительность службы ламп очень зависит от температуры воздуха и не превышает 50 000 часов, однако при сниженной мощности и при достаточном охлаждении время работы светодиода может быть и выше. При нагреве лампы до 100 градусов лампа, скорее всего, выйдет из строя уже через несколько часов. Однако эти лампы можно включать и выключать огромное количество раз – на продолжительность службы это никак не влияет

При производстве светодиодов производитель разделяет их на разные категории по степени их эффективности и светоотдачи. Более эффективные светодиоды стоят, разумеется, дороже. Достаточно часто светодиоды, продающиеся в магазинах, являются продукцией низкого качества, из худших категорий, со светоотдачей 30–40 лм/Вт. Наиболее важным для светодиодов является грамотное питание, обеспеченное стабильным током. Некачественный модуль питания может снизить светоотдачу лампы вплоть до уровня галогенных ламп.

Стоит отметить, что в процессе нагревания сопротивление светодиода сильно меняется, и при одном и том же напряжении через светодиод способен пойти меньший или больший ток, отчего светодиод быстро теряет свои свойства (при увеличении тока в два раза по сравнению с нормой срок службы диода снижается в 1000 раз).

Напрашивается вывод, что выполнять систему основного освещения на основе светодиодов, учитывая также их стоимость – совершенно неразумно, и изменения ситуации в обозримом будущем пока не предвидится. Достоинства есть лишь при эксплуатации в движущихся вибрирующих осветительных приборах (фонари, автомобили) и при частом отключении-включении ламп (туалеты, ванные комнаты).

Натриевые газоразрядные лампы

Натриевые газоразрядные источники света чаще всего применяются в создании наружного уличного освещения и обладают очень высокой светоотдачей, чаще всего от 100 до 200 Лм/Вт (показатели в четыре раза выше светодиодов и в два раза выше удлиненных люминесцентных ламп), и имеют достаточно низкую стоимость. Основной их недостаток в том, что они формируют желтоватый световой поток. Таким желтым светом можно освещать лишь вечерние улицы, промышленные помещения, склады и т.д. Любой предмет, не отражающий желтый свет, будет восприниматься человеком как черный.

Продолжительность службы натриевых ламп составляет несколько десятков тысяч часов. Исходя из этого, можно отметить, что использование светодиодов в уличном освещении, что довольно популярно в последнее время, – неоправданная растрата денег. Для уличного освещения не существует никаких аналогов по эффективности натриевым газоразрядным лампам.

Металлогалогенные разрядные лампы c керамической горелкой

Такие лампы можно считать экзотикой. Со светоотдачей приблизительно 100 лм/Вт эти лампы не имеют провалов в спектре формируемого света, однако они довольно дороги.

По большинству характеристик, кроме, разумеется, стоимости, они превосходят люминесцентные лампы, и поэтому идеально подходят для домашнего качественного яркого освещения. Существуют также металлогалогенные лампы с горелкой из кварца, однако они имеют не такой хороший спектр.

Подводя итоги, держите в голове:

Для освещения туалета, ванных комнат, а также в фонариках и автомобильных фарах лучше всего использовать светодиоды, так как они не восприимчивы к вибрациям и частым отключениям и включениям.

Для создания основного освещения в помещениях, где проводятся различные работы, оптимально подходят люминесцентные лампы с комфортным спектром. Лучше использовать удлиненные лампы, если есть соответствующий светильник.

Для создания основного освещения в не функциональных помещениях, желательно использовать люминесцентные лампы с менее комфортным спектром (можно и с комфортным, но будет расходоваться много энергии).

Освещать вечерние улицы города наиболее оправдано с помощью натриевых газоразрядных ламп.

Печать фотографий выполнять рекомендуется при освещении галогенными лампами, благо стоимость их очень невелика.

Традиционные лампы накаливания, на сегодняшний день использовать не рекомендуется по соображениям экономии, оставить их можно лишь на крайний случай.

Каждый тип ламп обладает возможностью излучения со смещением в ту или иную сторону видимого спектра. Тепловым свойственна теплая цветовая температура, с длинными волнами, характерными для красной части спектра, разрядным люминесцентным – стремление к холодной цветовой температуре.